摘要:时代在不断地发展和进步,建筑行业也随着之发展的越来越快了。而要想保障建筑行业的平稳发展就要对建筑的基础结构不断地进行更新和完善。因为基础结构在整个建筑当中都是非常关键的一部分,决定着真个建筑的质量好坏,所以必须要用严谨的态度去对待。这篇文章对高层住宅的基础结构设计原则进行了详细的阐述和分析,旨在为建筑行业的发展提供一定的参考。
引言:
随着社会的进步和经济的发展,我们国家的高层建筑的数量一直呈现增长的趋势,而在建筑行业里,高层建筑的设计也越来越受到人们的重视。高层建筑往往高度很好,而且有很多个楼层,施工的面积也不是很大,这就导致了在施工的过程地面所受到的压力会随着施工高度的增加而增加,因此施工的难度也会随着施工层数的增加变的越来越大。要想保证高层建筑的安全性和稳定性,就要在高层建筑的施工过程中高度重视基础结构的问题。因为基础结构是一个建筑设计的基础,基础是否打好直接影响着整个工程的质量。
一、高层建筑结构设计的要求
(一)安全持久耐用要求
现在人们所住的房子很多都是商品化的住宅,而对于消费者来说,住宅是非常耐用,在购买一套住宅之后也是希望其可以长期的居住下去,住宅和其他的物品相比最明显的特征就是它可以使用更长的时间。所以作为一个住宅建筑最基本的要求就是耐用,住宅建筑所采用的材料一定要具有抵抗地震和较为强烈的风的功能,这样就能够避免突发的自然灾害的袭击,从而增加其使用的寿命,并且选择合适的材料后期改造起来也比较方便。
(二)舒适要求
在住宅的设计过程中一定要注意舒适度的问题,这也是住户作为关心的问题。影响舒适度的因素有很多,比如住宅的光线、通风性能是否良好、室内的空间划分是不是合理,是否符合户型的特征等等。所以一个建筑的设计是需要和各方面的人才相配合的,再设计过程中要避免住宅的梁或者柱子直接暴露在室内较为显眼的位置,还有墙体的设计做好是采用具有良好隔音效果的材料,使住宅内保持明亮、通风、隔音的良好性能,从而提高用户的居住感受。除了这些还要考虑到后期住宅内的布局还有可能发生变化,所以墙体还可以设计成剪力墙。
(三)经济要求
住宅建筑在完成之后最终是要投入市场的,所以住宅的经济效益也是开发商非常关注的问题,开发商都希望可以用更少的资金开发出质量更好的建筑,这样开发商才能否获得更多的利润,而消费者自然更希望用更实惠的价格买到更加舒适的住宅。基于这一点,在进行结构设计时要综合考虑施工地和施工建筑多种条件,在达到质量标准的前提下选择价格更加实惠的材料机型施工,在施工的过程中也要严格按照标准来进行,避免材料的浪费。另外在进行方案的设计时还需要考虑到造价的问题。
二、影响高层住宅建筑基础结构设计的因素
(一)基础受力的上部结构刚度因素
基础的受力还会受到上部分的结构刚度的干扰。假如地基产生了一定的形变,上部分又是刚性的话,那么每一个构建都会发生一定的均匀下沉。如果不对这些构建的效果进行分析研讨的话,那不动铰支座一般就会采用它的支座。所以不管其结构是柔性还是刚性的,基础梁的力度的大小的差别都是非常大的。在多数情况下,结构是一般都是处在柔性和刚性之间,其准确的数据是需要用计算机来计算的。因此,在进行基础机构的设计时,在一些定量条件不变的情况下,可以小幅度的增加上部分的刚性,这样挠曲和内力就能得到一定程度的减小,上部分的内力就能够得以增加。
(二)基础受力的地基条件因素
基础受力除了会受到整体的刚度的影响,还会受到压缩性和分布是否均匀的影响。假如地基的土是完全不能够压缩的,基础的结构就完全不会发生大幅度的弯曲,小范围的弯曲也很少会发生,同时也不会出现次应力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不过实际情况往往地基土都是能够压缩的,所以总是会出现分布不均匀的弯曲,交接的地方也常常发生摩擦,不过摩擦力不会很大;因为界面条件还会受到柔度以及外载荷的分布的影响,所以在摩擦力的计算过程中要充分考量到完全的粘着和光滑的干扰。
(三)上部结构、基础条件与地基相互作用的概念和分析方法
在高层建筑中,其上部结构、地基和基础是一个相互关联的整体,这一点一定要牢记。对于一个整体来说,连接点和接触点进行变形的协调条件就是内力。尤其是在高层的建筑中,上部分和基础的基本组成单位就是梁还有板,可以用有限单元法等来对共同的作用进行研讨,与此同时耦合刚度矩阵。
三、高层住宅建筑基础结构设计要点
(一)独立基础设计
独立基础一共包含柔性和刚性基础这两个类别,这二者要大部分情况下都要应用在柱下基础上,比如如果柱距非常大的话,就要用到独立基础,而且这种基础应用起来相对更加的经济实用。在这种基础的设计时一定要充分考虑到地基的特征,假如地基具有很强的压缩性,而且密度也不是很小,这个时候就可以使用刚性基础,如果不是这样的话那就可以使用柔性基础,可以避免沉降的现象发生。目前独立基础这样的设计在我国的建筑中应用的还是比较多的,发展潜力也非常的大。
(二)箱形或筏型基础设计
如果一个建筑的地基不能够满足建筑所需要的承载力的话就可以用到筏型基础或箱型基础。此外,如果这个建筑是包含有地下室的,那么就需要用到筏型基础,筏型基础要作为该建筑的地下室,并且还要保证其功能的完善性。在这两种基础的设计过程中难度最高的就是弯曲应力的降低了,不过这个问题也是有相应的解决办法的,可以在设计过程中把高层的上面一部分和下面的部分当成一个整体来看待,用共同作用的分析方法来完成整个设计过程。
(三)桩基础设计
这种基础可以承受很大的重力,所以往往应用在地质非常坚硬的中质地,不过这样的话建筑的上面部分的承载力就不够了,所以在选型的过程单重一定要进行一个科学的抉择和判断。因为这种基础本身的长度是比较大的,可以把真个建筑的负荷都转移在土地比较深的地方,这样一来沉降发生的可能性就大大降低了,此外在桩基础中部的地方一定要注意严密布桩,让中部桩能够尽可能的更长,并让其承受力能够得到一定的调整。
(四)桩箱基础设计
桩箱基础设计的受力形式是箱基础和桩基础一起受力的形式,它的沉降量是比较小的,卸载能力非常的强,除此之外还具有很好的抗弯性能,这种基础设计往往被应用在地基相对不是很硬的建筑中,并且这种建筑队沉降的要求也是比较高的。这种设计在选择布桩的方式是相对不那么容易。这是因为每一个地点的土都具有不同的特点,所以在进行设计时要科学的选择一个适宜的方式,让底板的受力可以得到一定的均匀。假如实际情况中受力不是很均匀的话可以使中间的桩间距增加一些。
结语:
随着社会的不断进步,我国的建筑行业也取得了很多不小的成就,现在高层住宅的设计越来越受到人们的关注,高层住宅在进行结构的设计时一定要兼顾安全、稳定等多个方面的问题,同时还要考虑到各个外部因素的干扰,只有一个全方位的基础设计才可以保证高层建筑施工的顺利进行。除此之外建筑行业的每一位设计工人也要不断地提升自己的专业技能,培养自身良好的团队意识和专业素养,建筑单位也要把基础设计的这一方面的内容重视起来,认真对待每一个施工项目,力求我国的建筑行业在未来发展的更快更好。
参考文献:
[1]陈晓磊.高层住宅建筑基础结构设计分析[J].住宅与房地产,2019(03):8.
[2]原晓辉.高层住宅建筑结构设计需关注的问题分析[J].工程技术研究,2019,4(01):185-186.
[3]华宇夫.高层住宅建筑基础结构设计分析[J].河南建材,2018(06):34-35.
[4]陈础.对高层住宅建筑基础结构设计的探讨[J].建材与装饰,2018(45):70-71.
[5]陈炳光.高层住宅建筑框支-剪力墙结构设计要点分析[J].住宅与房地产,2018(18):238.
论文作者:葛磊
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第14期
论文发表时间:2019/9/10
标签:基础论文; 建筑论文; 住宅论文; 地基论文; 结构设计论文; 高层住宅论文; 结构论文; 《工程管理前沿》2019年第14期论文;